CN104421069A - 用于内燃机的增压空气管道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将增压空气输送至内燃机的进气歧管的增压空气管道(100)，所述增压空气管道(100)包括壳体(101)，壳体(101)具有至少一个增压空气入口(103)和至少一个增压空气出口(104)。根据本发明，所述增压空气管道(100)包括布置在壳体(101)中以影响增压空气流的控制器件（105），增压空气在控制器件(105)的第一位置从入口(103)经由第一管道(102)引导至出口(104)，且在控制器件(105)的第二位置从入口(103)经由第二管道(108)引导至出口(104)，所述第一管道(102)和所述第二管道(108)为不同几何形状。

Description

用于内燃机的增压空气管道

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的增压空气管道。

更具体而言，其涉及一种用于涡轮增压发动机如一级涡轮增压发动机的增压空气管道。

背景技术

本发明的意义内的"增压空气"应当理解为由排气涡轮增压器或任何其它类型的增压器压缩的压缩空气。

对于涡轮增压发动机，增压空气管道(也称为增压空气输送管道)的几何形状(直径和长度)调节成受益于压力波，以改善空气填充到发动机气缸中且因此改善燃烧。

然而，增压空气管道的最佳几何形状取决于发动机速度。

在高发动机速度下，例如，高于大约1500rpm(例如，每分钟转数)，以及在高负载下，涡轮增压器以有效的方式压缩供应的空气。在这些发动机操作状态下，小长度和较大直径的增压空气管道是适合的，以便减小压力损失且提高发动机功率。

在低发动机速度(例如，大约1250rpm)和局部负载操作下，涡轮增压器压缩机不是很有效(涡轮增压器的增压效果较弱，且限制了发动机输出转矩)。在这些发动机操作状态下，具有减小的入口直径的较长管道是适合的，以便增加发动机进料(即，引入燃烧室中的气体的质量)且因此提高体积效率。

常规增压空气管道具有固定长度，该固定长度在发动机转矩与功率之间权衡。在固定长度的增压空气管道的情况下，发动机性能以特定的发动机速度优化，但不在较大的操作范围内。

另外，由于汽车领域中针对减少燃料消耗和CO₂排放的严格的环境要求，故存在对增大涡轮增压发动机在低发动机速度范围中的发动机输出转矩的较大需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种增压空气管道，其较之现有技术的装置更有效。

具体而言，在至少一个实施例中，本发明的目的在于提供一种增压空气管道，其可容易地适于不同的发动机操作情形。

在至少一个实施例中，本发明的另一个目的在于提供一种增压空气管道，其可在低发动机速度范围中增大发动机输出转矩，而不会不利地影响高发动机速度范围中的发动机输出转矩。

在至少一个实施例中，本发明的另一个目的在于提供一种增压空气管道，其可靠、紧凑、制造廉价且易于组装。

在至少一个实施例中，本发明的另一个目的在于提供一种增压空气管道，其限制空气压力损失且最大限度地增大由发动机吸入的空气量。

本发明的目的在于通过提出一种增压空气管道来弥补这些缺陷，该增压空气管道用于将增压空气输送至内燃机的进气歧管，内燃机包括壳体，壳体具有至少一个增压空气入口和至少一个增压空气出口。

根据本发明，此增压空气管道包括布置在壳体中以影响增压空气流的控制器件，在控制器件的第一位置，增压空气从入口经由第一管道引导至出口，在控制器件的第二位置，增压空气从入口经由第二管道引导至出口，所述第一管道和所述第二管道为不同的几何形状。

因此，本发明关于一种布置在增压空气冷却器与内燃机的进气歧管仓室之间的增压空气管道。

本发明提出了将不同形状的两个管道整体结合在此增压空气管道的壳体中，例如，两个管道具有不同长度和截面。

可切换装置如可旋转翻片用于闭合第一管道且因此推动空气流进入第二管道内，或开启第一管道且因此推动空气流进入第一管道内，这取决于发动机的操作情形。

通过使用此调节翻片，增压空气流可以以可调整的方式引导穿过一个或另一个管道。

如上文所述，管道的几何形状是影响空气流和发动机可提供多少转矩的重要因素。

本发明的增压空气管道的有利之处在于，增压空气管道的有效几何形状可例如根据发动机速度来变化，因此改善了在其整个操作范围内的发动机操作。

此增压空气管道还改善了发动机的整个操作范围内的燃料经济性。

根据本发明的另一个方面，所述第二管道的长度大于所述第一管道的长度。

根据本发明的另一个方面，所述第一管道的截面大于所述第二管道的截面。

例如，优选为圆形截面的第一管道可短于或长于第二管道。

在备选方案中，短管道和长管道两者都具有大致相同的截面。

如前文所述，本发明提供了一种增压空气管道，其可容易地适于不同的操作情形。

提供了两个空气传输路线，一个或另一个根据可切换装置的位置响应于发动机速度使用。

在较高发动机速度下，较短且较大的通路开启，以便较大量的增压空气可提供至进气仓室以便改善高发动机速度转矩。

在较低发动机速度下，使用与入口阀闭合同步的压力波现象，空气流量通过引导空气穿过具有较小截面面积的较长通路来增大，以便改善低发动机速度转矩。实际上，通过将通道制造成较窄且较长，设置在进气仓室中的增压空气量增加，因此改善了气缸的填充和低发动机速度转矩。

根据本发明的另一个方面，控制器件在所述第二位置闭合所述第一管道，且在所述第一位置开启所述第一管道，而不闭合所述第二管道。

调节翻片布置在第一短管道内，允许在第一位置上增压空气在第一短管道内流动，或在第二位置上闭合第一短管道。在该第一位置，增压空气可能可在第二长管道中流动，因此增大了进气歧管仓室中的空气进料。

根据本发明的另一个方面，控制器件包括可围绕轴线旋转的第一阀，该轴线沿所述第一管道的直径延伸。

促动器如翻片安装在旋转器件上，旋转器件在直径相对的位置处装固到短管道上(即，在短管道的直径的相对端上)。

根据本发明的另一个方面，所述第二管道围绕所述第一管道成涡旋或螺旋。

根据本发明的另一个方面，所述第一管道和所述第二管道具有相同的纵轴线。

因此，增压空气管道为紧凑设计。

根据本发明的另一个方面，所述第一管道的纵轴线和所述第二管道的纵轴线大致平行。

根据本发明的另一个方面，所述第二管道设计为螺旋状管道，其包括布置在中心部分的外壁上的螺旋状翅片，限定了用于增压空气流的涡旋通路。

第二管道具有螺杆的总体形状，即，其包括布置在中心部分的外壁上的螺旋状翅片(即，螺旋翅片)，限定增压空气流的涡旋或螺旋通路。

中心管可为中空的，且其内部空间可限定第一管道。

根据本发明的另一个方面，所述第一管道的纵轴线和所述第二管道的纵轴线大致正交。

根据本发明的另一个方面，所述第二管道设计为双螺旋状物件，其包括与第二反时针螺旋状管道部分连通的第一顺时针螺旋状管道部分，各个管道部分均包括布置在中心部分的外壁上的螺旋状翅片，螺旋状管道部分限定沿两个相反方向的用于增压空气流的涡旋通路。

这提供了紧凑的增压空气管道。

根据本发明的另一个方面，所述增压空气管道包括布置在所述增压空气入口与所述第一管道和第二管道之间的室。

此室布置在增压空气管道的入口侧上，在增压空气冷却器与长管道和短管道之间。其设计成改善反射，以便提高脉动水平，且因此最大限度地增大由发动机吸入的空气量。

根据本发明的另一个方面，所述室经由开口连接到所述第二管道上，所述开口在大致垂直于室的纵轴线的平面中延伸。

此布置限制了空气压力损失。

根据本发明的另一个方面，至少一个螺旋状翅片与所述壳体的内表面接触。

根据本发明的另一个方面，所述内表面和/或所述至少一个螺旋状翅片包括密封器件。

根据本发明的另一个方面，所述第二管道包括若干弯头，弯头设计成使增压空气流重新定向包括在90°到180°之间的角。

通过提供若干弯头，第二管道的长度增大，同时保持第二管道的尺寸紧凑。

根据本发明的另一个方面，所述增压空气管道包括位于所述第二管道中的第二阀。

附图说明

将通过参照所附的非限制性附图来更详细描述作为本发明的主题的增压空气管道的特征，在附图中：

图1A和1B示出了根据本发明的增压空气管道的第一实施例的示意性截面视图；

图1C为图1A中的增压空气管道的顶视图；

图2A和2B示出了根据本发明的增压空气管道的第二实施例的示意性截面视图；

图3A和3B示出了根据本发明的增压空气管道的第三实施例的示意性截面视图；

图4A和4B示出了根据本发明的增压空气管道的第四实施例的示意性截面视图；

图4C为沿图4A中的增压空气管道的轴线A-A的截面视图。

图5A和5B示出了根据本发明的增压空气管道的第五实施例的示意性视图；

图5C为图5A的详细截面视图；

图6A和6B示出了根据本发明的增压空气管道的第六实施例的示意性视图；

图6C为图6A的详细截面视图；

图6D为图6B中的增压空气管道的顶视图；

图7A至7F为示出备选密封解决方案的根据本发明的第一实施例的增压空气管道的详细截面视图；

图8和9示出了使根据本发明的实施例的增压空气管道与内燃机的进气歧管相连的两个可能的方式；

图10示出了使根据本发明的第四实施例的增压空气管道与内燃机的进气歧管相连的一个方式；

图11为结合入口侧与长管道和短管道之间的附加室的根据本发明的增压空气管道的另一个实施例。

具体实施方式

本发明的若干示例性实施例的详细描述在下文中参照了提供的附图。

在下文所述的不同实施例中，增压空气管道位于增压空气冷却器的出口与设有一级或两级涡轮增压器的内燃机的进气歧管仓室之间。

在此内燃机中，进入空气引导到空气过滤器中，空气过滤器将清洁空气输送至涡轮增压器的压缩机。离开涡轮增压器的压缩空气经由第一增压空气管道(其不是本发明的主题)引导穿过增压空气冷却器。增压空气冷却器用于在冷却空气经由第二增压空气管道(其为本发明的主题)到达进气歧管仓室的空气入口侧之前降低压缩空气的温度(且因此提高密度)。

将注意的是，本发明的增压空气管道不是内燃机的进气歧管的流道(已知的是，此发动机的进气歧管包括经由相应流道给送不同气缸的空气仓室)。

本发明的增压空气管道包括第一短管道(也称为主管道)和第二长管道(也称为旁通管道)。增压空气使用控制装置发送到这些管道中的一个或另一个中。换言之，空气取决于控制装置的位置经由主管道或旁通管道给送。

因此，本发明的活动增压空气管道为可变的长度，且不同于固定长度的常规增压空气管道，其可容易地适于不同发动机操作情形。

有利的是，增压空气发送适于使用单个控制装置的各种发动机操作状态。

在下文所述的实施例中，箭头为流过短管道和长管道的增压空气的简图。

图1A至1C示出了根据本发明的第一实施例的增压空气管道。

增压空气管道100包括本体(或壳体)101，圆柱形中空管(或中心部分)109配合在本体101中。管109的内部部分限定主管道102。主管道102具有增压空气流入其中的空气入口103，以及控制装置(或切换器件)105定位在其中的空气出口104。

如前文所述，空气入口103中给送的空气由内燃机的涡轮增压器压缩，且由增压空气冷却器冷却。流过空气出口104的空气引导到进气歧管仓室和发动机的不同燃烧室中。

在该实例中，空气入口103和空气出口104具有圆形截面。

图1C为示出处于其闭合位置的控制装置105的图1A的详图。控制装置或阀105包括安装在轴1051上的盘形翻片1052，其在两端处装固到主管道102的壁上。轴1051且因此控制装置105可通过促动器(未示出)围绕轴线106旋转，轴线106垂直于主管道102的纵轴线107。

涡旋或螺旋唇部(或翅片或螺旋状物件)1091布置在管109的外表面上。涡旋翅片1091在限定于主管道102与壳体101之间的空间中延伸，该空间在两端处密封(特别是通过空气入口端处的盖112)。

螺旋状物件1091在完全回转内围绕轴线107形成若干圈，且其外周与壳体101的内表面接触，因此限定了长涡旋管道108。长管道108围绕主短管道102布置(形成)，且通过分隔壁与主管道102分开。

螺旋状物件1091的斜率在这里关于水平面为大约10°，但可取决于期望长的管道长度变化。

第一径向开口或通路110设在空气入口103区域中的主管道102中。

第二径向开口111设在空气出口104区域中的主管道102中。径向开口111位于控制装置105与空气出口104之间。

取决于轴1051的旋转位置，控制装置105的翻片1052能够开启和闭合由主管道102的内表面能界定的空气通道。作为优选，翻片1052仅在两个状态(即，开或关)之间切换。

在备选实施例中，翻片1052可为渐进阀的一部分。翻片1052可为铰链翻片或任何其它类型的阀。

盘形翻片1052具有外径，该外径略小于圆柱形的主管道102的内径。当轴1051旋转至翻片1052垂直于主管道102的纵轴线107的位置时，主管道102由翻片1052完全闭合。

尽管并未示出，但翻片1052设计成以便在闭合时防止增压空气的泄漏。在优选实施例中，密封环组件设在盘翻片1052的外周处，以便密封存在于主管道102的内周表面与翻片1052的外周之间存在的任何间隙。

当发动机在低速范围下操作时，翻片1052如图1A中所示闭合(即，其处于长管道位置)。增压空气引导到长管道108中。

如由箭头所示，增压空气流经由空气入口103沿轴向方向进入短管道102中，且经由第一径向开口110流出而进入长管道108(因此其重新定向大约90°)。一旦其在长管道108中循环，围绕主管道102成涡旋，则填充空气流经由第二径向开口111进入短管道102中，且经由空气出口104沿轴向方向流出短管道102。

当发动机在高速范围下操作时，控制装置105如图1B中所示移动到其开启位置(或短管道位置)，且增压空气直接地经由主管道102从空气入口103直接地流至空气出口104。由于控制装置105在处于其开启位置时并未闭合第一径向开口110和第二径向开口111，故入口空气的一部分可能可在长管道108内流动。因此，由于控制装置在该开启位置并未闭合长管道108，故在控制装置105处于其开启位置时，给送到进气歧管仓室中的空气增加。

在一个实施例中，控制装置105连接到促动器上，以允许取决于至少一个输入来有选择地定位。例如，此输入可为测量的发动机速度和/或测量的增压空气压力和/或涡轮增压器/压缩机性能。

此促动器可为由包括软件的电子控制装置驱动的机电促动器或气动促动器。

可提供用于监测控制装置105的位置的传感器。

在另一个实施例中，控制装置105为自动促动的。

简言之，在高发动机速度范围中(例如，高于1500rpm)，其中涡轮增压器以有效方式压缩(例如，增大压力)供应的空气，翻片1052开启以便将增压空气发送至短(主)管道102。

在低发动机速度范围中，其中涡轮增压器的作用最小或不存在，翻片1052的位置切换。翻片1052闭合主管道102，以便将空气发送至旁通(长)管道108。

因此，在通常涡轮增压器的效果不令人满意的情况下，体积效率在低发动机速度范围中增大，而不会使高发动机速度范围中的体积效率退化。

实际上，增压空气压力损失在高发动机速度范围中下降，因此增加了在该范围中的空气的供应(和体积效率)，且改善了发动机功率。

另外，低速度下的较高转矩减小了发动机的操作速度(即，其使发动机能够降速)，因此减少了燃料消耗，且/或改善了车辆的动态性能(转矩时间较少且较快的加速度)。

主短管道102例如为600mm长，且具有超过50mm(例如，等于57mm)的直径(截面)，长管道108例如为1400mm长，且其直径优选小于30mm(例如，等于28mm)。因此，长管道108的流动截面小于主管道102的流动截面。

因此，在该实例中，增压空气管道100的长度和截面基于发动机速度调整。

换言之，增压空气管道100构造成在两个模式之间切换，即，长路线和短路线。

将注意的是，增压空气管道100使用注入模制工艺制造。增压空气管道100通过插入涡旋翅片1091在壳体101内侧形成于其上的圆柱形管109和通过将盖112装固在壳体101的一端处来组装。

图7A至7F示出了确保涡旋唇部1091(且因此长管道108)抵靠壳体101的内壁密封的若干可能的方式。

在图7A的实例中，长管道密封通过抵靠壳体101的内表面调整唇部1091来执行，以便唇部1091的外周与壳体101的内表面相接触。此调整抑制或最大限度地减小了唇部1091的自由端与壳体101之间的间隙。

在图7B的备选实施例中，长管道密封通过使用涡旋唇部1091的柔性且通过使其抵靠壳体101的内表面弯曲来沿径向执行。在该图7B中，底视图示出了在组装之前(即，在管109插入壳体101中之前)处于其自由状态的唇部1091，而顶视图示出了处于组装状态的相同唇部1091，其中其弯曲且与壳体101的内表面相接触。

在图7C的实例中，长管道密封通过使用涡旋唇部1091的柔性来沿轴向执行。涡旋唇部1091抵靠壳体101的内表面弯曲，其中其通过构造在壳体101的内表面上的缺口1011保持在弯曲状态。在该图7C中，底视图示出了组装之前处于其自由状态的唇部1091，而顶视图示出了一旦弯曲且与缺口表面1011接触的情况下处于组装状态的唇部1091。

在图7D的实例中，长管道密封通过将涡旋包覆模制密封件1012设在壳体101的内表面上来获得，弯曲唇部1091抵靠接触该包覆模制密封件。在该图7D中，底视图示出了组装之前处于其自由状态的唇部1091，而顶视图示出了一旦弯曲且与密封件1012接触的情况下处于组装状态的唇部1091。

在图7E的实例中，长管道密封通过将密封件1092设在唇部1091的自由端处(此密封件1092可包覆模制在唇部1091上)来获得，密封件1092设计成一旦唇部1091弯曲就抵靠接触壳体101的内表面。在该图7E中，底视图示出了组装之前处于其自由状态的唇部1091，而顶视图示出了一旦弯曲情况下处于组装状态的唇部1091。

在图7F的实例中，长管道密封通过将焊接片1013设在壳体101的内表面上来获得。焊接片1013可覆盖壳体101的部分或整个内表面。

将注意的是，密封可通过将焊接片1013或包覆模制密封件1012设在壳体101的内表面上例如与唇部1091的自由端处的包覆模制密封件1092组合来最大限度地增大。

还将注意的是，参照图7A至图7E所述的密封布置还可应用于图2A-2B、图4A-4C和图11的实施例中所述的增压空气管道上。

图5A至5C示出了增压空气管道500的备选实施例。对应于图1A至1C的那些的这些图中的构件具有比400或4000更大的参考标号。在该实施例中，增压空气管道500包括设计为涡旋管道且围绕弯曲的主短管道502布置的长管道508。

将注意的是，长管道508吹气模制在短管道502上且围绕短管道502吹气模制。

在图5A中，翻片5052闭合，以便增压空气如由箭头所示那样从入口端口503经由径向开口510引导到长管道508中。如作为图5A的详图的图5C中所示，流入长管道508的空气经由径向开口511方向朝出口端口504引导。径向开口511定位在控制装置505与空气出口504之间。

在图5B中，翻片5052开启，以便增压空气如箭头所示那样从入口端口503经由短管道502引导至出口端口504。

图6A至6C示出了增压空气管道600的另一个备选实施例，其中长管道608也吹气模制在短管道602上且围绕短管道602吹气模制。

对应于图1A至1C的那些的这些图中的构件具有比500或5000大的参考标号。

将注意的是，主管道602在该实施例中为直的。

在图6A中，翻片6052闭合，以便增压空气如由箭头所示那样从入口端口603经由径向开口610引导到长管道608中。如作为图6A的详图的图6C中所示，流入长管道608的空气经由径向开口611方向朝出口端口604引导。径向开口611位于控制装置605与空气出口604之间。

在图6B中，翻片6052开启(这在作为图6B的增压空气管道600的顶视图的图6D中示出)，以便增压空气如由箭头指出那样从入口端口603经由短管道602引导至出口端口604。

图2A和2B示出了根据本发明的另一个实施例的增压空气管道200，其中长管道208的纵轴线2071大致平行于短管道202的纵轴线2072。

因此，不同于前述实施例，长管道208在该实施例并未围绕短管道202成涡旋。

对应于图1A至1C的那些的这些图中的构件具有多100或1000的参考标号。

增压空气管道200的壳体201包括限定短管道202的第一中空圆柱形部分2011，以及第二并列中空圆柱形部分2012。旋转翻片2052位于短管道202内。承载涡旋唇部2091的管209插入第二圆柱形部分2012(其由盖212闭合)内，因此限定长管道208。

当翻片2052闭合(图2A)时，来自空气入口203的增压空气经由径向空气开口210引导到长管道208中。然后，增压空气经由径向空气开口211朝空气出口204引导。

当翻片2052开启(图2B)时，增压空气流入短管道202中。

图3A和3B示出了根据本发明的另一个实施例的增压空气管道300，其中长管道308的纵轴线大致平行于短管道302的纵轴线。对应于图1A至1C的那些的这些图中的构件具有比200或2000大的参考标号。

在该实施例中，增压空气管道300的壳体301包括限定短管道302的第一中空圆柱形部分3011，以及第二并列的中空圆柱形部分3012。旋转翻片3052位于短管道302内。承载若干弯头3093的插入件309插入第二圆柱形部分3012内(其由盖312闭合)，因此限定长管道308。

当翻片3052闭合(图3A)时，来自空气入口303的增压空气经由径向空气开口310引导到长管道308中。空气重新定向180°，重新定向或弯头的顺序形成"S"。然后，增压空气经由径向空气开口311朝空气出口304引导。

当翻片3052开启(图3B)时，增压空气流入短管道302中。

参看图4A至4C，已知的是根据本发明的另一个实施例的增压空气管道400。对应于图1A至1C的那些的这些图中的构件具有比300或3000大的参考标号。在该实施例中，壳体401具有大体"T"形，且包括第一中空圆柱形部分4011，其纵轴线4071垂直于第二中空圆柱形部分4012的纵轴线4072。

旋转翻片4052定位在由中空圆柱形部分4011形成的短管道402内。承载双螺旋状物件4091的管或中心部分409插入第二圆柱形部分4012(其由盖412闭合)内，因此限定长管道408。

形成双螺旋状物件4091的各个螺旋状物件均在围绕轴线4072的完整回转内形成顺时针或反时针的若干圈。各个螺旋状物件的外周与壳体401的内表面接触，因此限定了长涡旋管道408。长管道408包括第一管道部分4081，其与第二中空圆柱形部分4012的底端附近的第二管道部分4082连通。

当翻片4052闭合(图4A)时，增压空气从空气入口403经由径向空气开口410引导到长管道408中。首先，空气在第一管道部分4081内螺旋下降，且然后在第二管道部分4082内螺旋上升(图4C为沿图4A的增压空气管道400的轴线A-A的截面视图)。然后，增压空气经由径向空气开口411朝空气出口404引导。

当翻片4052开启(图4B)时，增压空气流入短管道402中。

图8和9示出了使根据本发明的实施例的增压空气管道与内燃机的进气歧管相连的两个可能的方式。

图8中所示的增压空气管道800包括短管道802和围绕短管道802成螺旋的长管道808。开/关翻片8052定位成以便闭合短管道802。进入空气入口803的增压空气流因此引导到长管道808中，且流出空气出口8111而进入进气歧管850的仓室中。尽管未示出，但当开/关翻片8052开启短管道802时，空气流出空气出口8110而进入进气歧管850的仓室中(存在短管道802与长管道808之间的单个径向空气开口810)。

增压空气管道800包括位于空气出口8111中的节流阀8053。节流阀8053可为开/关阀或渐进阀。

因此，在该实施例中，开/关翻片8052和节流阀8053整体结合到增压空气管道800中，增压空气管道800装固到进气歧管850上。进气歧管850的仓室上的增压空气管道800的直接连接的有利之处在于其消除了对使用进气歧管中的定量装置的需要。

例如，此开/关翻片和节流阀还可整体结合到增压空气管道400中(在此情况下，节流阀将位于空气出口411中)。

节流阀8053允许来自长管道808的增压空气定量进入进气歧管850的仓室中。

在图9中，开/关翻片8052和节流阀8053并未整体结合到增压空气管道800中，而是在中间壳体960中，中间壳体在一端处装固到增压空气管道900上，而在另一端处装固到进气歧管950上。换言之，开/关翻片8052和节流阀8053形成加至增压空气管道900的系统。

对应图8的那些的这些图中的构件具有比100或1000大的参考标号。

图10示出了将根据关于图4A至4C所述的实施例的增压空气管道400与内燃机的进气歧管850相连的一种可能的方式。

如前文所述，增压空气管道400包括位于由中空圆柱形部分4011形成的短管道402内的旋转翻片4052。承载双螺旋状物件4091的管或中心部分409限定长管道408。

在该实施例中，增压空气管道400还包括位于空气开口411中的节流阀4053。节流阀4053可为开/关阀或渐进阀。

换言之，开/关翻片4052和节流阀4053整体结合到增压空气管道400中。

节流阀4053允许来自长管道408的增压空气定量进入进气歧管850的仓室中。

图11示出了根据本发明的另一个实施例的增压空气管道。对应于图1A至1C的那些的这些图中的构件具有相同(只是还增加了引号)的参考标号。

增压空气管道100'包括本圆柱体(或壳体)101'，圆柱形中空管(或中心部分)109'配合在圆柱体101'中。管109的内部部分限定最大的管道(不可见)。增压空气管道100'具有增压空气流入其中的空气入口103'，以及控制装置(不可见)定位在其中的空气出口104。

涡旋或螺旋状物件壁(或翅片或螺旋状物件)1091'布置在管109'的外表面上。螺旋翅片1091'在限定于管109'与壳体101'之间的空间中延伸。

螺旋状物件1091'在围绕增压空气管道100'的纵轴线107'的完整回转内形成若干圈，且其外周与壳体101'的内表面接触，因此限定长涡旋管道108'。

长管道108'围绕最大的短管道布置(形成)，且由分隔壁与最大的短管道分开。

这里，螺旋状物件1091'的斜率相对于水平面为大约10°，但可取决于期望的长管道长度变化。

第一开口或通道110'以螺旋状物件1091'设在布置于管109'内的最大短管道的空气入口的区域中。开口110'允许空气从空气入口103'经由室114'(其将在随后描述)流入长管道108'中。

第一开口或通道110'在大致垂直于增压空气管道100'的纵轴线107'(增压空气管道100'的空气入口103'和室114'的纵轴线为纵轴线107')的平面中延伸。

最大短管道的空气入口的轴线平行于增压空气管道100'的纵轴线107'(且因此平行于增压空气管道100'的空气入口103'的纵轴线)。此构造的有利之处在于，其限制了流过增压空气管道100'的空气的压力损失。

第二开口(不可见)设在空气出口104'的区域中的主管道中。第二开口位于控制装置与空气出口104'之间。

定位在空气出口104'内的控制装置优选为在第一位置闭合最大短管道或在第二位置开启最大短管道(即，分别在第一位置开启长管道108'或在第二位置闭合长管道108')或采取中间位置的三位置翻片。

如前文所述，在使用期间，由内燃机的涡轮增压器压缩且由增压空气冷却器冷却的空气沿由箭头指出的方向给送到空气入口103'中。

然而，与前文所述的若干实施例相比，在流入主管道或旋流管道108'中之前，给送到空气入口103'中的空气首先在限定于圆柱形中空本体113'中的室114'内流动。

室114'提供较大范围的频率内的声音反射效果。其有助于控制反射，同时限制空气压力损失，且针对提高脉动水平，以便增加由发动机吸收的空气量。

空气行进穿过室114'的内部容积，且取决于控制装置的位置，经由开口或通道110'引导到涡旋管道108'中，或引导到布置在管109'内的主管道中。

流过空气出口104'的空气在进气歧管仓室和发动机的不同燃烧室中被引导。

中空本体113'可与本体101'整体结合布置，或经由匹配的凸缘联接到本体101'上(如图11中所示)。其截面直径等于本体101'的截面直径。

中空本体113'还可以以弯曲或成角方式布置。其可为任何期望的截面形状。其形状可适于发动机中可用的空间。

室114'可与其它室组合布置。

将注意的是，此室可在前文所述的所有实施例中在增压空气管道的空气入口的一侧上实施。

空气入口103'和空气出口104'在该实例中具有圆形截面。还可构想出其它形状。

在所有所述实施例中，增压空气管道由塑料制成。

此增压空气管道因此生产成本效益合算，且为相对较低的重量。

在备选方案中，增压空气管道可由铝制成。

本发明的增压空气管道还容易组装且紧凑。

如前文所述，本发明的增压空气管道可容易地适于发动机的不同操作情形（在低速范围中或在高速范围中）。

本发明的增压空气管道改善了车辆的动态性能，在低发动机速度下提供了更大的转矩，且需要较少时间至该转矩。

其减少了燃料消耗和CO₂排放。

本发明的解决方案可应用于所有类型的涡轮增压发动机。

以上实施例将理解为本发明的示范性实施例。

还可构想出本发明的其它实施例。

将理解的是，关于一个实施例所述的其它任何还可应用于其它实施例。此外，还可使用上文未描述的等同方案和改型，而并未脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。

贯穿本说明书的描述和权利要求，词语"包括"和"包含"和它们的变型意思是"包括但不限于"，且它们不旨在(且并未)排除其它构件。

Claims (17)

1.一种用于将增压空气输送至内燃机的进气歧管的增压空气管道(100)，所述增压空气管道(100)包括具有至少一个增压空气入口(103)和至少一个增压空气出口(104)的壳体(101)，

其特征在于，所述增压空气管道(100)包括布置在所述壳体(101)中以影响所述增压空气流的控制器件(105)，所述增压空气在所述控制器件(105)的第一位置从所述入口(103)经由第一管道(102)引导至所述出口(104)，且在所述控制器件(105)的第二位置从所述入口(103)经由第二管道(108)引导至所述出口(104)，

以及所述第一管道(102)和所述第二管道(108)为不同几何形状。

2.根据权利要求1所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述第二管道(108)的长度大于所述第一管道(102)的长度。

3.根据权利要求2所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述第一管道(102)的截面大于所述第二管道(108)的截面。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述控制器件(105)在所述第二位置闭合所述第一管道(102)，且在所述第一位置开启所述第一管道(102)，而不闭合所述第二管道(108)。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述控制器件(105)包括围绕沿所述第一管道(102)的直径延伸的轴线(106)可旋转的第一阀(1052)。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述第二管道(108)围绕所述第一管道(102)成涡旋。

7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述第一管道(102)和所述第二管道(108)具有相同的纵轴线(107)。

8.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述第一管道(202)的纵轴线(2071)和所述第二管道的纵轴线(2072)大致平行(208)。

9.根据权利要求1至权利要求8所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述第二管道(108)为包括布置在中心部分(109)的外壁上的螺旋状翅片(1091)的螺旋状管道。

10.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述第一管道(402)的纵轴线(4071)和所述第二管道(408)的纵轴线(4072)为大致正交的。

11.根据权利要求10所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述第二管道(408)包括与第二反时针螺旋状管道部分(4082)连通的第一顺时针螺旋状管道部分(4081)，各个管道部分(4081,4082)均包括布置在中心部分(409)的外壁上的螺旋状翅片。

12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述增压空气管道(100)还包括布置在所述增压空气入口(103')与所述第一管道(102)和所述第二管道(108')之间的室(114')。

13.根据权利要求12所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述室(114')经由开口(110')连接到所述第二管道(108')上，所述开口(110')在大致垂直于所述室(114')的纵轴线(107')的平面中延伸。

14.根据权利要求9至权利要求13中任一项所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述至少一个螺旋状翅片(1091)与所述壳体(101)的内表面接触。

15.根据权利要求14所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述内表面(101)和/或所述至少一个螺旋状翅片(1091)包括密封器件。

16.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述第二管道(308)包括若干弯头(3093)，所述弯头(3093)设计成使所述增压空气流重新定向包括

90°到180°之间的角。

17.根据权利要求1至权利要求16中任一项所述的增压空气管道(100)，其特征在于，所述增压空气管道(100)包括位于所述第二管道(808)中的第二阀(8053)。